Grafika Komputerowa – Materiały Laboratoryjne

opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Laboratorium 1 – GIMP: podstawy

Wstęp

Laboratorium 1 obejmuje podstawowe metody edycji obrazów rastrowych z wykorzystaniem

ogólnodostępnych narzędzi edycyjnych. Wraz z zapoznaniem się z programem GIMP, dwiczący

sprawdzi w praktyce zasady tworzenia i edycji obrazu rastrowego, prezentowane na wykładzie.

Program GIMP jest nieodpłatną alternatywą dla komercyjnych aplikacji jak np. Photoshop czy

Paintshop Pro. W większości typowych zastosowao oferuje porównywalną użytecznośd i efekty jak

jego komercyjni konkurenci. Można go pobrad ze strony www.gimp.org. W niniejszych dwiczeniach

wykorzystujemy wersję 2.8.6.

Ćwiczenie 1 – Zapoznanie z GIMP

Zadanie: Uruchom i skonfiguruj GIMPa

Uruchom i skonfiguruj wygląd GIMPa

Kroki: Uruchom GIMPa – ikonka na pulpicie lub z menu start:

Z menu górnego wybierz Okna -> Dokowalne okna dialogowe -> Historia działao. Efektem jest dodanie okienka historii (cofania) do prawego panelu.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: tworzenie nowego obrazu

Uruchom GIMPa Kroki: Z menu górnego wybierz Plik – Nowy…

W otwartym oknie domyślnie pojawią się wymiary obrazu: 640x480 px. Wymiary można zmienid poprzez samodzielne wpisanie parametrów lub wybranie odpowiedniego Szablonu. W Opcjach zaawansowanych określamy m.in.: kolor wypełnienia tła. Domyślnie tło ustawione jest jako białe. Po kliknięciu OK, pojawi się biała kartka otoczona przerywaną linią tzw. przestrzeo robocza.

Kolor tła można zmienid poprzez m.in.: wypełnienie kolorem, dodanie gradientu.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: otwarcie i podstawowe parametry obrazu

Otwórz obraz do edycji Plik Lab 1-1.jpeg

Kroki: Z menu górnego wybierz Plik -> Otwórz. Zlokalizuj i otwórz obraz Lab1-1.jpg

Sprawdź rozmiar obrazu. Zmieo rozmiar na 600x450 pikseli

Kroki: Z menu górnego wybierz Obraz -> Skaluj obraz. Odczytaj bieżącą rozdzielczośd obrazu.

W polu szerokośd (Width) wpisz 600. Wartośd z drugiego pola dopasuje się automatycznie. Zatwierdź zmiany.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Przywród oryginalny rozmiar obrazu. Zmieo rozmiar obrazu na 600x600 pikseli

Kroki: Wykorzystaj panel historia działao aby powrócid do wcześniejszej wersji obrazu. Wybierz obraz bazowy (Base Image).

Uruchom ponownie skalowanie (ikonka lub wybierz Obraz -> Skaluj obraz). W oknie wymiarów obrazu wpisz wartości: 600, 600. Aby umożliwid wpisanie obu wartości należy wyłączyd blokadę klikając ikonkę „łaocuszka” spinającego oba pola.

Efektem jest obraz wpasowany w kwadratową ramkę.

Nie zawsze zmiana wielkości obrazu powinna pociągad za sobą przeskalowanie jego zawartości. Np. w przypadku potrzeby dodania ramki z podpisem. W takim przypadku wykonuje się poszerzenie obszaru roboczego tzw. „kanwy”.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Przywród oryginalny rozmiar obrazu. Zmieo rozmiar obrazu na 1000x700 pikseli a następnie dodaj po 100 pikseli z każdej strony obrazu.

Kroki: Wykorzystaj panel historia działao. Wybierz obraz bazowy (Base Image). Następnie wybierz Obraz -> Wymiary płótna Wprowadź odpowiednią szerokośd i wysokośd płótna (1200x900). Należy również określid pozycję oryginalnego obrazu na nowym płótnie. W tym przypadku obraz powinien znaleźd się na środku.

Piksele nowego obszaru obrazu nie mają określonego koloru, więc prezentowane są jako przezroczyste. Widoczna „szachownica” reprezentuje podkład obrazu ułatwiając odróżnienie obszaru przezroczystego. Nowy obszar obrazu może byd mniejszy od oryginalnego. W takim przypadku nastąpi wykadrowanie (przycięcie) obrazu.

Zadanie samodzielne

Otwórz obraz Lab1-2.jpg i wykonaj zmiany odpowiadające przedstawionym poniżej.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Ćwiczenie 2 –Przekształcanie i naprawa obrazu

Zadanie: Kadrowanie obrazu

Otwórz obraz Lab1-3.jpg i wykadruj odpowiedni fragment.

Kroki: Otwórz obraz. Wybierz narzędzie Kadrowanie. Kliknij w zdjęcie i przeciągnij myszką pole odpowiadające interesującemu fragmentowi zdjęcia.

Jeżeli chcesz zmniejszyd lub zwiększyd pole kadrowania, przeciągnij myszką kwadrat pojawiający się w rogach pola.

Aby ostatecznie skadrowad obraz, kliknij w dowolny punkt obrazu (poza mniejszymi kwadratami skalowania).

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: Prostowanie obrazu

Otwórz obraz Lab1-4.jpeg i korzystając z narzędzia Obrót i Perspektywa wykonaj prostowanie obrazu.

Kroki: Otwórz obraz. Wybierz narzędzie Obrót. Kliknij w zdjęcie, przesuo obraz tak by linia podłogi była równoległa do dolnej krawędzi obrazu. Jeśli wszystko się zgadza, kliknij Obród.

Po obrocie obrazu, na brzegach pojawi się siatka kwadratów w kolorach szarości, która oznacza puste, przeźroczyste fragmenty. By je usunąd, wykonaj kadrowanie zdjęcia.

Jeżeli chcemy wykonad prostowanie wyłącznie danego elementu na obrazie to możemy skorzystad z narzędzia Perspektywa. Wród do obrazu bazowego. Wybierz narzędzie Perspektywa i przeciągając odpowiednie punkty rozciągaj bądź zwężaj punkty obrazu. Gdy wszystko jest już ustalone kliknij w oknie dialogowym Perspektywa przycisk Przekształd.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: Naprawa starej fotografii

Otwórz obraz Lab1-5.jpeg i korzystając z narzędzi Łatka i Klonowanie napraw starą fotografię.

Otwórz obraz. Zdecyduj, którego narzędzia użyjesz – Klonowanie (wkleja tzw. zastępcze piksele), Łatka (wtapia piksele). Wybierz narzędzie z przybornika. Pobierz próbę miejsca do skopiowania poprzez kliknięcie w tym miejscu lewym klawiszem myszy i jednoczesnym naciskaniu CTRL. (Sprawdź i dobierz odpowiedni rozmiar pędzla, skalę itp.) Aby pozbyd się innych niedoskonałości, kliknij na narzędzie Smużenie i rozmaż odpowiednie krawędzie na obrazie. Efektem koocowym powinno byd zdjęcie bez widocznych białych krawędzi, śladów pogięcia i załamania.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie samodzielne:

Otwórz obraz Lab1-1.jpeg i spróbuj osiągnąd efekt jak poniżej (bardziej smukła i „wyprostowana wieża widokowa, zbliżenie elementów obrazu, wydzielenie fragmentu obrazu).

Ćwiczenie 3 –Podstawowa korekta obrazu

Zadanie: Modyfikacja kontrastu i jasności obrazu

Otwórz obraz Lab1-6.jpg i popraw jego jasnośd.

Kroki: Otwórz obraz. Wybierz Kolory -> Jasnośd i kontrast.

Modyfikuj parametry jasności i kontrastu tak aby uzyskad lepszą widocznośd ciemnych elementów (fale morza, postacie, linia plaży).

Zwród uwagę na zachowanie obszarów jasnych i realnośd zdjęcia.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie samodzielne

Załaduj obraz Lab1-7.jpg i popraw jego jasnośd Kolory – Jasnośd i kontrast.

Zadanie: Modyfikacja poziomów obrazu

Załaduj obraz Lab1-7.jpg i popraw jego jasnośd wykorzystując narzędzie Poziomy

Kroki: Załaduj obraz Lab1-7.jpeg. Wybierz Kolory ->Poziomy.

Narzędzie Poziomy korzysta z histogramu obrazu. Jest to statystyczne zestawienie ilości punktów o jaskrawościach uszeregowanych od najciemniejszych do najjaśniejszych (szersze objaśnienie na wykładzie) Na histogramie widad, że obraz jest mocno niedoświetlony (wszystkie piksele są skupione przy granicy czerni).Przesuwając znaczniki czerni, bieli i szarości tak aby obejmowały obszar rzeczywiście wykorzystywany możemy uzyskad znaczącą poprawę jasności bez utraty głębi czerni.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Efektem działania modyfikacji poziomów jest rozsunięcie dostępnych kolorów na cały dostępny zakres.

Odpowiednie ustawienie parametrów na poziomach wejściowych i wyjściowych umożliwia uzyskanie dobrze naświetlonego (doświetlonego) zdjęcia. Jest to ważne zarówno w przypadku zdjęd niedoświetlonych jak i prześwietlonych.

Zadanie samodzielne:

Załaduj ponownie obraz Lab1-6.jpg i popraw jego jasnośd wykorzystując narzędzie poziomy. Zadbaj o naturalnośd zdjęcia. Przykładowy efekt poniżej.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Ćwiczenie 4 – Progowanie i selekcja

Zadanie: Wykonaj progowanie aby wyodrębnid kształt obiektu z obrazu

Wyodrębnij z obrazu auto. Plik Lab1-8.jpg

Kroki: Otwórz obraz. Wybierz Kolory ->Progowanie. Manipulując punktem progu, postaraj się uzyskad zbliżony widok.

Wyodrębnij z obrazu budynek Plik Lab1-9.jpg

Kroki: Otwórz obraz. Wybierz Kolory ->Progowanie.

Manipulując punktem progu między czernią i bielą uzyskaj widok zbliżony do tego na rysunku poniżej.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadania samodzielne:

Wyodrębnij z obrazu lampę. Plik Lab1-10.jpg

Wyodrębnij z obrazu lampę wraz z kloszem.

Zadanie: Zaznacz element na obrazie

Zaznacz kulę z obrazka Lab1-11.jpg i skopiuj ją do nowego obrazka.

Kroki: Otwórz obraz Lab1-11.jpeg.

Wykorzystaj narzędzie Zaznaczenie eliptyczne z przybornika . Przeciągając myszą z wciśniętym lewym klawiszem postaraj się uzyskad zaznaczenie obejmujące mniej więcej kulę na obrazie.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Wykorzystując możliwośd modyfikacji zaznaczenia poprzez przeciąganie narożników i krawędzi obramowującego prostokąta dopasuj zaznaczenie do brzegów kuli.

Skopiuj kulę do nowego obrazu (Ctrl+C, Plik -> Nowy, Ctrl+V).

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zaznacz kule bilardowe z obrazka Lab1-12.jpg i skopiuj je do nowego obrazka

Kroki: Otwórz obraz Lab1-12.jpeg. Wykorzystaj narzędzie Zaznaczenie eliptyczne. Trzymając wciśnięty klawisz Shift można dołączad kolejne zaznaczenie do już istniejącego. (Ctrl spowoduje odjęcie nowego zaznaczenia od już istniejącego)

Analogicznie funkcjonuje narzędzie zaznaczenia prostokątnego . Metoda dodawania i odejmowania zaznaczeo działa pomiędzy zaznaczeniami tworzonymi przez wszystkie narzędzia.

Przy zaznaczeniu prostokątnym funkcjonują tryby - całościowe, sumowane, odejmowane i wspólna częśd zaznaczenia. Krawędzie zaznaczenia można zmiękczad ustawiając dowolny promieo. Chcąc zaokrąglid rogi także należy dobrad odpowiedni promieo zaokrąglenia. Pozycje i rozmiar zaznaczenia można określid wpisując dobrane parametry w opcjach narzędziowych Zaznaczenia prostokątnego.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: prostokątne zaznaczanie elementu

Zaznacz dorożkę konną z pliku Lab1-13.jpeg

Kroki: Otwórz obraz. Wybierz narzędzie Zaznaczenie prostokątne. W oknie narzędziowym zaznacz opcję Zmiękczaj krawędzie – promieo 30 i zaokrąglaj rogi – promieo 100.

Wybranym narzędziem narysuj prostokąt. Wybrana częśd będzie otoczona markizą (linią przerywaną).

W tym momencie mamy zaznaczony obiekt. Jeśli chcemy zmienid tło otaczające zaznaczenie bieżące, odwracamy zaznaczenie – Zaznaczenie – Odwród. Usuwamy zewnętrzne części obrazu wraz z krawędzią poprzez kliknięcie Edycja – Wyczyśd. Uzyskamy wtedy białe tło. Możemy je zmienid na inny kolor.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: Zaznaczanie obiektu złożonego

Zaznacz budynek z pliku Lab1-14.jpg i skopiuj go do nowego obrazka

Kroki: Otwórz obraz. Jak widad, mimo że budynek jest regularny, trudno go zaznaczyd za pomocą prostych narzędzi geometrycznych. W tym przypadku konieczne jest stworzenie bardziej skomplikowanej figury.

Wykorzystaj narzędzie Odręczne zaznaczanie (lasso). Kliknij w jednym z narożników budynku i prowadź linie wzdłuż jego krawędzi, klikając za każdym razem gdy krawędź zmienia kierunek. Podświetlony punkt załamania linii można przemieszczad aby dokładniej dopasowad linię.

Obrysuj w ten sposób cały budynek klikając na koocu w początkowy punkt linii.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Zadanie: Zaznacz nieregularny element w obrazie

Zaznacz pomnik krasnoludków w pliku Lab1-15.jpg i skopiuj ją do nowego obrazka

Kroki: Otwórz obraz. W przypadku nieregularnych obiektów obrysowywanie za pomocą lassa może byd

zbyt pracochłonne i podatne na błędy. Narzędzia typu różdżka czy zaznaczenie

koloru mogą pomóc tylko wtedy gdy obiekt cechuje w miarę jednolity kolor, różny od tła.

Do wycięcia krasnoludków zastosujemy dwa narzędzia. Na początek za pomocą

inteligentnych nożyce wykonamy zaznaczenie obramowujące krasnoludków. Nożyce działają w sposób analogiczny do lassa, z tym że linia między kolejnymi punktami próbuje dopasowad swój kształt do krawędzi obiektu (nie zawsze z dobrym skutkiem). Dlatego warto zwrócid uwagę na odpowiednie rozmieszczenie punktów zaznaczenia. Punkty można modyfikowad podczas tworzenia zaznaczenia – przesuwad je.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Kolejnym etapem jest poprawa zaznaczenia z użyciem szybkiej maski (Shift+Q).

Przełącza ona obraz w tryb kluczowania zaznaczenia kolorem. Obszar niezaznaczony jest oznaczony półprzezroczystym kolorem czerwonym. Zaznaczenie można zmieniad poprzez „rysowanie” narzędziami malarskimi. Kolor czarny (kolor narzędzia) powoduje zamalowanie obszaru na czerwono – usunięcie zaznaczenia. Kolor biały (kolor tła) lub użycie gumki powoduje usunięcie „zaczerwienienia” – dodanie obszaru do zaznaczenia. Dodatkową zaletą jest możliwośd użycia narzędzia o „miękkiej” krawędzi (np. pędzel). Powoduje to powstanie „wtopionego” brzegu zaznaczenia, gdzie zamiast ostrej krawędzi jest półprzezroczysty obszar. Ma to kluczowe znaczenie gdy obiekt ma byd umieszczony na tle o zupełnie innym kolorze niż tło obecne.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Po zakooczeniu poprawek można wyjśd z trybu szybkiej maski (Shift+Q) i wykonad kopiowanie.

Efekt koocowy:

Wykorzystaj progowanie do zaznaczenia obrazu gerber – Lab1-16.jpg

Kroki: Załaduj obraz.

I tutaj przyda się tryb szybkiej maski, jednak zaznaczanie ręczne gerber byłoby dośd pracochłonne. Można wykorzystad fakt, że Gerbery dośd dobrze odcinają się od tła i spróbowad uzyskad krawędź z wykorzystaniem progowania. Progowanie całego obrazu nie da jednak wystarczająco dobrego efektu gdyż gerbery nie różnią się mocno jasnością od reszty obrazu. Lepszym rozwiązaniem jest rozłożenie obrazu na jego składowe RGB (Lub inne składowe jeśli RGB nie daje dobrych rezultatów). Wybierz Kolory -> Składowe ->Rozłóż.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Po wykonaniu uzyskujemy trzy warstwy zawierającą składowe RGB obrazu – przedstawione w formie odcieni szarośdi.

Składowa czerwona zawiera obraz kwiatka znacznie różniącego się jasnością od tła. Na tej warstwie wykonujemy progowanie.

Otwórz w nowym oknie ponownie obraz Lab1-16.jpg. W oknie zawierającym efekt progowania użyj skrótów Ctrl+A oraz Ctrl+C aby skopiowad obrazek do schowka.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

W oknie zawierającym niezmieniony obraz włącz szybką maskę.

Wklej obrazek ze schowka – modyfikując szybką maskę.

Wykorzystując pędzel/ołówek usuo „śmieci”.

Zmodyfikuj zaznaczenie rozmywając delikatnie jego krawędzie: Zaznaczenie ->Zmiękcz.

Grafika Komputerowa – Materiały laboratoryjne

Opracowanie: dr inż. Jacek Kęsik mgr inż. Katarzyna Baran

Przekopiuj zaznaczenie do nowego obrazka.

Zadanie samodzielne

Otwórz plik Lab1_17.jpg. Z pomocą poznanych technik spróbuj zaznaczyd i skopiowad do nowego obrazka czerwony kwiat znajdujący się na głównym planie.